Transporte de Sustancias A Través de Las Membranas

Transporte de sustancias a
través de las membranas

celulares
Lucas
Existen mecanismos de transporte de las membranas celulares producen un
intercambio a través de las membranas células, eso explica la diferencia de las
sustancias extracelulares e intracelulares.
La membrana celular consiste en una BICAPA lipídica con
proteínas de transporte de la membrana celular
Formada por casi totalmente por una bicapa lipídica, aunque también contiene
grandes números de moléculas proteicas insertadas en los lípidos, muchas de las
cuales penetran en todo el grosor de la membrana.
Proteínas de los canales
permiten el movimiento
libre de agua,
así como de iones o
moléculas seleccionados.
Proteínas transportadoras,
se unen a las moléculas o
iones que se van a
transportar y la desplazan a
través de los intersticios de
la proteína hasta el otro
lado de la membrana.
«Difusión» frente a «transporte activo»
El transporte a través de la membrana celular se produce mediante uno de dos
procesos básicos: difusión o transporte activo.
Difusión
Una única molécula en una solución rebota entre las otras moléculas primero en
una dirección, después en otra, después en otra, y así sucesivamente, rebotando
de manera aleatoria miles de veces por segundo. Este movimiento continuo de
moléculas entre sí en los líquidos o los gases se denomina difusión.
Difusión a través de la membrana celular
La difusión a través de la membrana celular se divide en dos subtipos,
denominados difusión simple y difusión facilitada.
a) Difusión simple significa que las moléculas o iones atraviesan la membrana sin
el uso de las proteínas transportadoras de la membrana.
b) La difusión facilitada precisa la interacción de una proteína transportadora.
Difusión simple más alta de
transportadoras
sustancias liposolubles a
través de la bicapa lipídica.
Difusión a través de poros y canales proteicos: permeabilidad
selectiva y «activación» de canales
Las sustancias se pueden mover mediante difusión simple directamente a lo largo
de poros(proteínas) y canales desde un lado de la membrana hasta el otro.
Poros acuaporinas
Los canales proteicos se distinguen por dos características
importantes: 1) son selectivos y 2) regulados por voltaje
(canales activados por el voltaje) o sustancias
químicas (canales activados por ligandos).
Permeabilidad selectiva de los canales proteicos
Su selectividad se debe a las características del propio canal, como su diámetro, su
forma y la naturaleza de las cargas eléctricas y enlaces químicos que están situados
a lo largo de sus superficies internas.
Se forma un filtro
selectivamente estrecho y los
oxígenos de carbonilo revisten
las paredes del filtro de
selectividad, para formar sitios
para la unión transitoria de
iones potasio deshidratados.
Activación de los canales proteicos
a) Activación por el voltaje; la compuerta o de sus enlaces químicos de la proteína
responde al potencial eléctrico que se establece a través de la membrana
celular.
b) Activación química (por ligando); las compuertas de algunos canales proteicos
se abren por la unión de una sustancia química (un ligando) a la proteína.
Voltaje Ligando
Mecanismo de todo o nada
A un potencial de voltaje dado, el canal puede permanecer cerrado todo o casi
todo el tiempo, mientras que a otro nivel de voltaje puede permanecer abierto
todo o la mayor parte del tiempo. A los voltajes intermedios, como se muestra en la
figura, las compuertas tienden a abrirse y cerrarse súbitamente de manera
intermitente.
La difusión facilitada necesita proteínas transportadoras
de membrana
También se denomina difusión mediada por un transportador porque una sustancia
que se transporta de esta manera difunde a través de la membrana con la ayuda de
una proteína transportadora específica para contribuir al transporte.
La velocidad de la difusión simple sigue

aumentando según la concentración. En
cambio, la difusión facilitada la velocidad
de la difusión no puede aumentar por
encima del nivel de la Vmáx.
Factores que influyen en la velocidad neta de difusión
La velocidad neta de difusión es proporcional a la diferencia de concentración a
través de una membrana.
Efecto de la diferencia de
concentraciones (A). De la
diferencia de potencial
eléctrico que
afecta a los iones negativos
(B) y de la diferencia de
presión (C) en la generación
de la difusión de
moléculas e iones a través
de una membrana celular.
Ósmosis a través de membranas con permeabilidad selectiva:
«difusión neta» de agua
Una diferencia de concentración del agua a través de la membrana produce un
movimiento neto de agua a través de la membrana celular, haciendo que la célula
se hinche o que se contraiga. Este proceso de movimiento neto del agua que se
debe a la producción de una diferencia de la concentración del agua se denomina
ósmosis.
Presión osmótica
Si se aplicara presión a una solución X, la ósmosis de agua hacia esta solución se
enlentecería, se interrumpiría o incluso se invertiría. La cantidad de presión
necesaria para detener la ósmosis se denomina presión osmótica de la solución de
cloruro sódico.
Importancia del número de partículas osmóticas(concentración
molar) en la determinación de la presión osmótica.
La presión osmótica que ejercen las partículas de una solución, ya sean moléculas o
iones, está determinada por el número de partículas por unidad de volumen del
líquido, no por la masa de las partículas.
La medición de la osmolaridad es más

práctico que la osmolalidad.
«Transporte activo» de sustancias a través
de las membranas
Cuando una membrana celular transporta moléculas o iones «contra corriente»
contra un gradiente el proceso se denomina transporte activo.
Son de dos tipos:
Activo primario Activo secundario
Transporte activo primario
Transporte activo primario la energía procede del ATP
• La bomba sodio-potasio transporta iones sodio hacia el exterior de las células e
iones potasio hacia el interior.
La bomba Na + -K+ es importante
para controlar el volumen celular.
Naturaleza electrógena de la
bomba Na+-K+
También existen otras bombas

como la bomba ATPasa de Ca++ y
bomba ATPasa de H+
Transporte activo secundario: cotransporte y contratransporte.
El transporte activo secundario la energía procede de las diferencias de
concentración iónica originados por transporte activo primario.
Cotransporte de glucosa y aminoácidos junto con iones

Contratransporte con sodio de iones calcio e hidrógeno
sodio
El Na+ tiende a ingresar a la célula,

El Na+ tiende a ingresar a la célula, cuando entonces se usa esa energía para hacer
ingresa lo hace con otras sustancias. ingresar Na+ y expulsar Ca++
Transporte activo a través de capas celulares
En muchas localizaciones del cuerpo se deben transportar sustancias a través de
todo el espesor de una capa celular en lugar de simplemente a través de la
membrana celular.
Se da por: 1) transporte activo a

través de la membrana celular de
un polo de las células
transportadoras de la capa, y
después 2) difusión simple o
difusión facilitada a través de la
membrana del polo opuesto de la
célula.

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través de las membranas

La velocidad de la difusión simple sigue

La medición de la osmolaridad es más

También existen otras bombas

Cotransporte de glucosa y aminoácidos junto con iones

El Na+ tiende a ingresar a la célula,

Se da por: 1) transporte activo a

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